Классификация и основные технические требования к оборудованию для УЗС

За последние годы в СССР и за рубежом создано большое ко­личество различных машин для УЗС металлов. Это оборудование можно классифицировать: по способу преобразования электри­ческой энергии в механическую (магнитострикционный или пьезо­электрический), по характеру распространения энергии в свари­ваемых материалах (направленный ультразвук и не неправлен­ный), по видам дополнительных источников энергии в зоне сварки (нагрев, давление); по способу сварки (точечная, многоточечная, рельефная, шовная); по характеру установки (стационарная, пере­носная, подвесная); по степени автоматизации (полуавтомат, авто­мат) и назначению (общего применения и специализированная); по кинематической схеме и конструктивным особенностям и т. д. На данном этапе оборудование для УЗС целесообразно классифи­цировать и по мощности. Принимая во внимание ГОСТ 9865—68, регламентирующий выходную мощность генераторов, свароч­ные машины можно разбить на группы малой мощности (0,01— 0,25 кет), средней (0,4—4,0 кет) и большой (свыше 4,0 кет).

Исследование процесса сварки, оборудования, технологии УЗС и опыт эксплуатации сварочных машин в промышленности позволяют сформулировать следующие основные технические тре­бования к механической колебательной системе:

1) большая износоустойчивость сварочного наконечника и от­сутствие налипания свариваемого материала на его поверхности;

2) возможность быстрой замены сварочного наконечника или механической колебательной системы в целом;

3) надежное крепление механической колебательной системы;

4) высокие акустико-механические свойства системы (мини­мальные потери, хорошая смачиваемость припоями, отсутствие микротрещин в металле и его однородность и т. д.);

5) рациональный коэффициент усиления концентратора, по­рядок резонирующих стержней и точек сопряжения волноводных звеньев;

6) высокое качество соединения всех элементов колебательной системы;

7) достаточно большая зона доступна к сварочному наконеч­нику;

8) отсутствие разворачивания свариваемых деталей относи­тельно сварочного наконечника и друг друга;

9) рациональное охлаждение электромеханического преобра­зователя.

Механическая часть машины (корпус, система охлаждения, при­вод давления и т. п.) должна иметь: достаточную жесткость кор­пуса, исключающую непроизвольное смещение и перекосы свароч­ного наконечника относительно свариваемых деталей; малую инер­ционность привода давления с плавным опусканием сварочного наконечника (для сварки металлов с металлизированным стеклом, керамикой, полупроводниковыми материалами). Конструкция ра­бочего стола должна позволять производить совмещение сваривае­мых изделий с необходимой точностью, а для сварки микротолщин манипуляторы, оптика, подогревательные колонки и другие устройства должны соответствовать конкретным требованиям, обусловленным типом свариваемого изделия.

Безусловно, что к машинам для УЗС в полной мере относятся и общие требования: максимальный к. п. д., минимальные габа­риты и вес, простота при наладке и эксплуатации, надежность в работе, высокая производительность, патентная чистота, соот­ветствие требованиям эргономики. Немаловажным обстоятель­ством является стоимость оборудования.

Конструктивно-технологиче­ские особенности машины в значительной степени определяются и принятой кинематической схемой.

В зависимости от положения механической колебательной си­стемы относительно свариваемых деталей сварочные машины можно разделить на следующие основные группы:

1) машины, в которых механическая колебательная система использована в качестве исполнительного элемента привода дав­ления (см. рис. 1, а и. б; рис. 2, а, б, г);

2) машины, в которых резонирующий стержень механической колебательной системы используется в качестве упорного или опорного элемента и неподвижно закреплен в корпусе машины (рис. 2, б и д).

Этот признак в значительной степени определяет достоинства или недостатки сварочной машины